S120率一部分部件

SINAMICS S120率一部分部件除开完成基本上交直交变频式平衡的电源芯片（整流装置）、直流电控制回路和电机控制模块（逆变电源设备）以外，还要选装系统组件（入线侧部件、直流电控制回路部件和输出侧组件），以确保传动系统和电机的正常运行，及其减少传动系统对电源危害。

S120率一部分部件按电气连接接地次序先后包含：①入线侧部件（进线电抗器、入线过滤器）；②电源芯片；③直流电控制回路部件（制动单元 启动电容、电容器控制模块、控制电压控制模块CSM、工作电压限定控制模块VCM、直流母线电源适配器等）；④电机控制模块；⑤导出侧部件（输出电抗器、dv/dt过滤器、正弦滤波器）

进线电抗器一般串连在电源和变频调速器进线端中间，借助线圈的阻抗角来阻拦电流量转变，实际有以下几个方面功效。1. 降低开关电源浪涌保护对变频器的冲击性

变频调速器联接到大短路电流的电力网（强电力网）时，重合闸一瞬间会产生很大的冲击电流（浪涌电压），会损坏变频调速器，危害其使用寿命。在变频调速器前改装进线电抗器，可以抑制浪涌电压（重合闸一瞬间，串联电抗器呈高阻态，等同于引路），并限定电网电压基因突变所引起的电流量冲击性，有效控制变频调速器，还可以减少电源芯片的率元器件和直流电控制回路电容器的耗热量。2. 减少变频调速器所产生的谐波对电力网的干扰

变频调速器也会产生高次谐波，危害机器设备正常启动，改装进线电抗器，能改善变频器的率因素，抑止变频调速器感恩回馈电力网里的谐波，提升电力网品质。可是进线电抗器对谐波的过滤能力较弱，6脉冲整流器过程中产生的5、7次谐波分量比较大，进线电抗器可减少5%～10%的5次谐波，2%～4%的7次谐波，针对更高次谐波，电抗器作用比较小，与入线过滤器搭配使用能够获得更好的过滤实际效果。\

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在变频调速器配备了RFI（Radio Frequency Interference）入线过滤器的情形下，务必组装进线电抗器以减少谐波电流对电网的危害，且进线电抗器务必安装于入线过滤器与变频调速器键入侧中间。主要原因是并没有进线电抗器时，该类过滤器没法做到过滤实际效果。3. 完成变频调速器与电力网耦合

当好几个变频调速器联接至同一电力网公共性连接点时，为抑止电网电压（因别的负载转变）造成振荡危害变频调速器工作中，和各变频调速器中间谐波电流彼此影响，需要在每一台变频调速器以前配备各自进进线电抗器，不可以几台变频调速器共用一个进线电抗器。4. 完成变频调速器并接时的电流量均衡

当设备容量较为过大时，必须通过变频调速器并列运行来提升输出率。每一台变频调速器前都要加进线电抗器，以确保并接设备间的电流量均衡，以避免因为不平衡电流导致某个整流器负载。

进线电抗器的选择和连接应注意以下几个方面：

1）进线电抗器的选择需要与电源芯片（SLM、BLM、ALM）相符合，应用不配套进线电抗器很有可能毁坏电源芯片。假如采用BLM，则需要在入线侧（BLM与电力系统中间）改装与其说率相对应相对性短路电流为2%的进线电抗器。假如采用SLM，则需要在入线侧改装与其说率相对应相对性短路电流为4%的进线电抗器。

针对书籍型非调整型电源芯片（SLM）的正常运行规定应用进线电抗器，那如果应用第三方进线电抗器可能会致使常见故障或设备毁坏。针对攒机装箱型，在电原入线电感器相对较低的前提下，必须安装一个进线电抗器。

2）进线电抗器和电源芯片、入线过滤器之间的连接电缆线要尽量短（长10m），且应选用屏蔽双绞线，电缆金属屏蔽务必两边接地装置。但在低频率前提下，进线电抗器与变频器的联接可以不必就近原则，但仍然不得超过100m。留意：针对变频调速器配备了合乎EN 61800-3的C2类型的入线过滤器，进线电抗器务必就近原则组装。

2.2.2 入线过滤器

入线过滤器安装于电力网和进线电抗器中间，用以限定由变频调速系统所产生的150kHz～30MHz的高频干扰。

变频调速器传动系统中主要存在二种影响：高频影响和高频干扰。1. 低频率影响（工作频段为0～9000Hz）

低频率影响主要是因为传动系统里的非线性元件所产生的。整流器模块、直流电阶段、逆变电源模块中含有大量非线性元件，正弦交流电应用于非线性电路，基波电流会出现崎变进而产生谐波电流。

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减少低频率影响的方法：①加LHF入线谐波电流过滤器：关键消化吸收6谐波电子整流器的5、7次谐波；②提升控制回路特性阻抗：加进线电抗器；③更改电源电路网络拓扑结构：6脉冲整流器改为12脉冲整流器。

过滤成效较为：进线电抗器＜LHF过滤器＜12脉冲整流器。2. 高频干扰（工作频段为150kHz～30MHz）

因为逆变电源IGBT快速通断、关闭会到变速柜的PE母线排上造成高频率泄露电流，入线过滤器可以使高频噪声电流量流返回变频调速器。不然噪音电流量将采取网侧PE线累加在开关电源上，进而影响传送到公共性连接点的所有设备。

减少高频干扰的方法：①增加线过滤器（无线网络频率干扰RFI抑止过滤器或EMC滤波器）；②屏蔽掉优良接地装置。以上两类方式要都要做，才能保障驱动设备造成的干扰绝大多数控制在传动系统内部结构（干扰信号），仅非常少一部分传播到电力网中来，从而改善整个系统的电磁兼容性。

知识拓展1——【高频率泄露电流在电路中的传输路径分析】

逆变电源IGBT通断、关闭也会产生非常高的工作电压转换率dv/dt，将于逆变电源输出端口产生很大的高频率泄露电流，假如电机电缆线没有金属屏蔽，泄露电流便会随电缆线进到电机内部结构，在电机内部结构产生轴电流，毁坏电机绝缘层。终，这种高频率泄露电流可以通过电机线缆和电机绕组的接触电阻对地电压泄露，电流量流动性趋势是按特性阻抗低的路线流动性，电线接头的特性阻抗越大，使用人所面临的安全隐患越多，如果一个人接触了具备损坏电线接头的机器，泄露电流会因为身体特性阻抗低于电线接头特性阻抗而流过身体抵达地面。电流量总是会在闭合回路中流动性，因而高频率泄露电流决不要在地面中消退，反而是流回源端。因此，需要提供一个合理的路线，使泄露电流返回干扰信号——逆变电源（或是变频调速器）。采用带拦截的电机电缆线，电缆屏蔽层联接变频柜的PE铜排，变压器二次侧及变频柜内各机器设备均传送到PE母线排，终形成通道，如下图2-6所显示。

若变频调速器键入侧未安装EMC过滤器（并没有为高频率泄露电流提供一个低阻抗的回商品流通路），那样每一个高频率泄露电流将采取公共性地控制回路流进变压器中性线PCC（公共性开关电源连接点），根据三相电源回到变频调速器（干扰信号源）。那样，由高频率泄露电流导致高频工作电压可能累加到公共性开关电源连接点PCC，进而影响乃至毁坏联接到这里公共性电源另一台和变频调速器自身。在这个公共性连接点的高频干扰有望突破C4的水准。

为了减少高频率泄露电流对电网电压的干扰，西门子系统SINAMICS系列产品变频调速器在配电网侧给予标准配置入线过滤器（EMC或RFI过滤器），为高频噪声电流量提供了一个低阻抗途径使之返回到干扰信号。那样绝大多数高频泄露电流根据过滤器流回变频调速器内，而开关电源里的高频干扰便会大大的减少。\

除标准配备入线过滤器外，变频器电源控制模块（整流器模块）之中含有EMC过滤器，能使高频率泄露电流在电源芯片部位就流回变频调速器，使开关电源所受到的高频干扰进一步减少。

变电器一次侧不接地装置，也是为了避免干扰信号。假如变电器一次侧也接地装置，高频率泄露电流会注入变电器一次侧的中性线，进而影响联接到这里变压器二次侧的软件及设备。

知识拓展2——【屏蔽双绞线】

屏蔽双绞线是采用金属材料网状结构编织层把电源线包裹住的同轴电缆，编织层一般是紫铜或是镀锡铜。金属材料网状结构编织层在电缆线外皮和电缆线芯中间，使用中编织层要接地装置，称之为屏蔽接地。金属屏蔽与输电线间有分布电容，分布电容对高频干扰数据信号就等于是输电线，依据金属材料对无线电波的反射面、吸收分布电容基本原理（分布电容指电流量在电导体截面的遍布随工作频率的升高而趋向导线表层遍布，工作频率越大，无线电波的透过水平越高），高频干扰会直接在内部输电线抵达两侧的金属屏蔽，然后通过金属屏蔽传送，防止电磁干扰进到里层电导体造成影响，同时降低传输信号的消耗

美国ge（SIEMENS）企业是欧洲大电子和电器设备生产商之一，制造的SIMATIC程序控制器在国外处于地位。其代程序控制器是1975年投入市场的SIMATIC S3系列控制系

统。

在1979年，微控制器技术性广泛应用于程序控制器中，形成了SIMATIC S5系列产品，替代了S3系列产品，随后在20世纪初又推出了S7主打产品。

经过多年的发展，西门子公司一个新的SIMATIC产品可以归纳为SIMATIC S7、M7和C7等几大系列产品。

M7-300/400采用与S7-300/400同样的构造，它可作为CPU或能控制模块应用。具备AT适配计算机能，其鲜明特点是有着AT适配电子计算机能，应用S7-300/400的数控编程软件STEP7和可供选择的M7程序包，能用C，C  或CFC（持续能图）等语言表达来程序编写。M7适用需要解决数据量大，对数据库管理、表明和实用性有很高的要求及系统使用。

C7由S7-300PLC、HMI（人机交互界面）控制面板、I/O、通信和过程监督系统构成。全部自动控制系统结构紧凑，以用户为中心配备/程序编写、数据库管理与通信网络集成化于一体，具有较高的。

现如今运用为广泛S7系列产品PLC是德国西门子公司在S5系列PLC前提下，于1995年相继出台的性能价格比相对较高的PLC系统。

西门子系统S7系列产品PLC体型小、速度更快、规范化，具备网络通讯水平，能比较强，稳定性更高一些。S7系列产品PLC商品可以分为小型PLC（如S7-200）、较小规模技术性能的PLC（如S7-300）与立、性能卓越标准的PLC（如S7-400）等。

S7-200 PLC是特微型化的PLC，因为它具有紧凑的设计方案、较好的可扩展性、优惠的价格和强大的计算机指令，它会适用各个领域，任何场合里的自动识别、检测及控制等。S7-200 PLC的强大能使之不管单机运行或连接网络都可以做到繁杂控制能。

S7-300是模块化设计中小型PLC系统，能够满足中等水平技术性能的应用。各种各样独立的控制模块中间可以进行普遍组成构成不同要求的软件。与S7-200 PLC较为，S7-300 PLC选用模块化设计构造，具有快速（0.6～0.1μs）的指令计算速度；用浮点数运算较为高效地完成了更为复杂的算术运算；一个带规范用户接口的软件方便用户为所有控制模块开展主要参数取值；方便快捷的工业触摸屏服务项目早已集成化在S7-300电脑操作系统内，人机对换的程序编写规定大大减少。SIMATIC工业触摸屏（HMI）从S7-300中获得数据信息，